Как заряжать аккумулятор с перерывами

Скорее всего, каждый автовладелец со стажем не менее трёх лет сталкивался с ситуацией, когда он не смог завести свою машину по причине того, что аккумулятор полностью разрядился. Вы можете спросить, почему стаж не менее трёх лет? А потому, что средняя продолжительность жизни аккумулятора составляет 3 года. Хотя в отдельных случаях возможна более длительная эксплуатация аккумулятора, но это уже зависит от того, насколько качественно и вовремя он обслуживался.

Правила безопасности при зарядке автомобильного аккумулятора.

Содержание

Правила безопасности при зарядке автомобильного аккумулятора.
Как определить заряжен или разряжен аккумулятор
Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор
Сколько времени необходимо заряжать аккумулятор
Последствия глубоко разряда АКБ и как его правильно зарядить после этого
Как часто нужно подзаряжать аккумулятор?

Не рекомендуется производить зарядку в жилом помещении по причине того, что из аккумулятора выделяются взрывоопасный газ. Это актуально для обслуживаемых АКБ с пробками.

По этой же причине запрещается курить или производить любые другие работы с открытым огнем или искрообразованием.

Сначала подключается зарядное устройство к клеммам батареи, а потом уже оно включается в сеть. Отключение производится в обратном порядке. Сначала отключаем зарядное устройство (ЗУ) от сети, затем отключаем клеммы. Такой порядок действий позволит избежать образования искры при подключении ЗУ.

В обслуживаемых аккумуляторах обязательно выкручиваем все пробки. Это удобно сделать с помощью обычной монеты номиналом 2 или 5 рублей. После выкручивания пробки нужно положить обратно в отверстия, но не закручивать. Такое положение пробок позволит свободно выходить газам и одновременно защитить батарею от возможного попадания во внутрь неё пыли и грязи. Также это уменьшит потерю электролита при его испарении.

Перед выкручиванием пробок обязательно стираем всю пыль и грязь с рабочей поверхности аккумулятора. Это также позволит избежать попадания грязи во внутрь батареи.

Если же зарядка производиться в квартире, то необходимо это делать на балконе с открытым окном или в помещении, где есть вытяжка, например, туалет.

Как определить заряжен или разряжен аккумулятор

Это можно определить по напряжению на контактах и по плотности электролита.

В полностью заряженном аккумуляторе (100% заряда) напряжение на клеммах должно быть 12.7В. В разряженном соответственно 11.7В (0% заряда). Следовательно, каждые 0.1В — это 10% заряда. Эти значения актуальны для температуры аккумулятора 20-25 градусов.

Например, напряжение на контактах равно 12.2В, следовательно, заряд составляет 50%.

Второй более точный способ определить степень заряда — это определение по плотности электролита. Данный способ подойдет только для обслуживаемых аккумуляторов, в которых есть возможность выкрутить пробки и добраться до электролита.

В качестве электролита в батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. При разряде плотность электролита снижается. Зная это свойство можно определить степень разряда батареи. Плотность определяется с помощью специального прибора – ареометра.

Плотность полностью заряженной батареи (100%) при 25 °с равна 1.27-1.28 г/см3.

Плотность полностью разряженной батареи (0%) при 25 °с равна примерно 1.1 г/см3.

Зная эти данные, можно вычислить, что примерно каждая сотая единица плотности равна 6% заряда (0.01 г/см3 =6%заряда).

Для примера плотность равна 1,24 г/см3, следовательно, степень заряда составляет 76%.

Перед проверкой плотности электролита обязательно отключаем зарядное устройство и ждем несколько минут. Плотность более точно определяется, когда из электролита не выделяется газ.

Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор

Напряжение заряда у АКБ, изготовленных по разным технологиям, отличается. Но есть общие требования, которые применимы к большинству аккумуляторов.

Самая оптимальная и безопасная зарядка — это выставить ограничение напряжения 14.7В, а силу тока 1/10 от ёмкости АКБ. Допустим ёмкость равна 70 (А*ч), тогда ток, выставляемый при заряде, должен быть 7 ампер.

Качество заряда АКБ и сила тока имеют обратную зависимость, то есть, чем меньше сила тока, тем качественнее будет заряжен аккумулятор и тем медленнее будет происходить его зарядка. Если есть время, то лучше выбрать силу тока еще меньше в размере 1/20 от емкости аккумулятора. Например, для батареи ёмкостью 70 (А*ч) это будет сила тока в 3.5А.

Для необслуживаемых батарей силу тока выбирают не более 1/20 от емкости аккумулятора. Другими словами, если ёмкость равна 60 Ампер*час, то сила тока должна быть 3А. Такая низкая сила тока обусловлена самой конструкцией АКБ. Так как АКБ необслуживаемый, то при кипении электролита выделяемому газу некуда будет выходить и батарею может разорвать давлением газа. Чтобы избежать кипения электролита и выбирают небольшие токи для зарядки.

По мере заряда напряжение будет расти до 14.7 В, а ток будет неизменен пока напряжение не достигнет этого значения. После того как напряжение достигнет значения 14.7В оно перестанет расти так как ограничено настройками ЗУ. При продолжении заряда теперь напряжение ограничено, при этом по мере продолжения заряда будет снижаться сила тока, пока не достигнет значения свидетельствующего об окончании заряда (примерно 1-0.5А). Если в течении двух трех часов сила тока не снижается, то можно считать, что аккумулятор заряжен полностью на данном режиме зарядки.

После окончания зарядки отключаем ЗУ и даем АКБ несколько минут постоять, чтобы электролит перестал выделять газ. Производим замеры плотности.

Если плотность электролита не достигла своих оптимальных значений 1.27-1.28 г/см3, то можно попробовать её поднять с помощью зарядки на более высоком напряжении. Для этого устанавливаем ограничение напряжения в 16.3В, а силу тока не более 1/20 от ёмкости аккумулятора. Силу тока можно выставить ещё меньше до уровня 0.5А. Так АКБ будет медленнее заряжаться, но таким образом снижаем вероятность кипения электролита, а значит риск разрушения пластин батареи. В таком режиме зарядки выдерживаем от одного до четырех часов. Время зависит от того, как быстро плотность электролита придёт в норму.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само подбирает напряжение и силу тока.

Внимание! Напряжение близкое к 16В подходит не для всех типов АКБ. Таким напряжением можно их “убить”. Гелиевые и гибридные батареи могут максимум выдерживать напряжение до 14.4В! Лучше всего максимальное напряжение заряда посмотреть на корпусе или в паспорте АКБ. Обозначаться оно будет как cycle use , а максимальная сила тока как max initial current.

Сколько времени необходимо заряжать аккумулятор

Нет точного определения времени требуемого для полного заряда , так как есть несколько факторов, влияющих на это. Поэтому время заряда может быть от пары часов и до нескольких суток.

Существует 4 основных фактора влияющих на время зарядки АКБ.

Процент разряженности аккумулятора. Полностью разряженную АКБ по времени придется заряжать намного дольше, чем разряженную на 50%.
Степень износа батареи. Со временем пластины АКБ осыпаются и её емкость уменьшается. Возьмём для примера изношенную АКБ емкостью 60А*час. Но её ёмкость по факту не будет равна 60А*час, а будет меньше, например, 50-45 А*час. Следовательно, изношенный аккумулятор зарядится быстрее, чем аналогичный, но новый.
Сила тока и напряжение зарядки. Чем меньше сила тока, тем медленнее происходит зарядка.
Скорость приема заряда. Например, холодный аккумулятор хуже заряжается. Это связано с тем, что скорость химической реакции (электролиза) зависит от температуры. Поэтому перед зарядкой его необходимо отогреть при комнатной температуре, если он занесен зимой с улицы.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само определит, когда АКБ заряжена, отключится и сообщит о полном заряде какой-либо индикацией. При зарядке по мере заряда уменьшается разница между ЭДС аккумулятора и зарядным напряжением, вследствие чего снижается ток. При достижении силы тока примерно в 0.5А зарядное устройство прекращает зарядку.

Если заряд производится не в автоматическом режиме, то нужно дождаться момента, когда сила тока опустится до своего минимального значения (примерно 1- 0.5А) и останется на этом уровне около трёх часов не изменяясь. После этого можно отключать ЗУ и замерять плотность электролита.

Понять, что аккумулятор заряжен полностью, можно по двум признакам. Это достижение электролитом плотности 1,27 г/см3 и напряжения на клеммах батареи 12.7В. Замеры плотности и напряжения следует производить после отключения ЗУ и прошествии некоторого времени после зарядки. Нужно, чтобы электролит устоялся и перестал выделять пузырьки газа.

Последствия глубоко разряда АКБ и как его правильно зарядить после этого

При глубоком разряде происходит сульфитация пластин. Крупные кристаллы сульфата свинца (PbSO4) откладываются на положительно заряженных пластинах АКБ, тем самым забивая их. При этом сильно уменьшается площадь поверхности пластин, свободной от кристаллов сульфата свинца. Вследствие чего уменьшается ёмкость аккумулятора. Три, четыре полных разряда и практически все пластины будут забиты, а аккумулятор можно будет выкинуть.

При штатных режимах работы (заряд – разряд) — образуются кристаллы небольших размеров и при заряде они растворяются в электролите. Таким образом очищаются пластины и ёмкость АКБ восстанавливается. Этого не происходит если произошел глубокий разряд, так как при нормальной зарядке крупные кристаллы сульфата свинца практически не растворяются в электролите. В этом случае для их растворения нужно использовать другой режим зарядки.

Глубоко разряженный аккумулятор следует заряжать напряжением 16,2 — 16.3В и малой силой тока — 1-0.5А. В таком режиме зарядки возможно частичное восстановление его ёмкости. За один цикл восстановить ёмкость и поднять плотность электролита до 1,27 г/см3 не получится. Поэтому, когда электролит на малых токах начал кипеть, то заряд необходимо прекратить и дать отстояться 2-3 часа. После этого опять повторяем зарядку. Этот процесс повторяем несколько раз. Таким образом возможно поднять плотность электролита до состояния полностью заряженного аккумулятора.

Но не следует забывать, что напряжение выше 14.5В подходит не для всех АКБ. К таким относятся гелиевые и гибридные.

Как часто нужно подзаряжать аккумулятор?

Его следует заряжать минимум 2 раза в год, с периодичностью полгода (до зимы, после зимы).

Также после длительных простоев автомобиля, когда он долго не подзаряжался от генератора. Во время простоя АКБ сама по себе медленно разряжается, а также этому способствует включенная сигнализация на авто.

После глубокого разряда, когда забыли выключить фары или магнитолу и т.п.

Источник

Как правильно заряжать аккумулятор — полезные советы «За рулем»

Наполнять банку электричеством – выражение из словаря В. И. Даля: так он пояснил значение слова «заряжать». К современным автомобильным батареям из шести банок оно подходит идеально. Правда, банки на поверку оказываются разными – как по конструкции, так и по состоянию. Как же заполнять их электричеством?

Все АКБ условно можно разбить на малообслуживаемые, необслуживаемые и полностью необслуживаемые. Самые древние из них – малообслуживаемые, с решетками из свинцово‑сурьмянистого сплава, самые крутые – полностью необслуживаемые, с решетками из максимально чистого свинца. Надо отметить, что под «необслуживаемостью» понимаются увеличенные интервалы доливки воды или полное отсутствие этой процедуры в течение всего срока службы. Но любая необслуживаемая батарея требует периодического контроля наравне с другими компонентами автомобиля. Вопреки распространенному заблуждению, особой разницы в зарядке батарей этих трех типов нет.

Надо заряжать или не надо?

Существует простой объективный способ оценить состояние батареи. Нужно измерить вольтметром напряжение на клеммах аккумулятора, при этом отключать его от бортсети автомобиля не нужно. Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) должно составлять 12,6–12,7 В. Важно, чтобы между остановкой двигателя и замером напряжения прошло несколько часов (в идеале – не менее десяти), иначе показания могут оказаться завышенными.
В малообслуживаемых и необслуживаемых батареях с пробками или блоком пробок в крышке можно проверить еще и плотность электролита – понадобится ареометр (он же денсиметр). Это позволит оценить заряженность батареи «побаночно». Плотность электролита в полностью заряженном аккумуляторе должна быть 1,27 г/см³. Это значение идеально с точки зрения эффективности работы активных материалов и внутреннего сопротивления аккумулятора. Плотность меньше 1,25 г/см³ используют в жарких странах, где характеристики коротких разрядов не так важны. Кстати, при такой плотности снижается скорость коррозии, что продлевает срок службы. Плотность выше 1,29–1,30 г/см³ используют на Крайнем Севере, где недозаряженная батарея подвергается опасности замерзнуть.

Возможен ли заряд на морозе?

Чем ниже температура окружающего воздуха, тем хуже батарея принимает заряд. Нормальный температурный диапазон для заряда – 0…+ 25 °C. Поэтому зимой вероятность, что аккумуляторы успеют восстановиться за время поездки, зависит от скорости прогрева электролита. А на нее сильно влияет расположение батареи на автомобиле – под капотом, в багажнике или вообще снаружи. С этой точки зрения в наихудшем положении оказываются развозные грузовички с наружным расположением АКБ.

Как заряжать при нечастых поездках?

Многие автомобили чаще стоят на приколе, чем ездят. Их владельцы нередко применяют так называемые подзарядки – зарядные устройства, постоянно подпитывающие аккумуляторы малыми токами для поддержания 100‑процентной заряженности. Такой режим нельзя назвать полезным: он увеличивает скорость коррозии решеток пластин и сокращает срок службы батареи. Поэтому, если машина находится без движения более трех недель, лучше подзарядить батарею привычным способом – от зарядного устройства или от генератора после пуска мотора. А перед очередной постановкой «на хранение» батарею следует полностью зарядить, иначе высока вероятность столкнуться с глубоким разрядом, отказом автомобиля нормально пускаться и необходимостью покупать новую батарею.

Зарядное устройство или генератор – что лучше заряжает?

При нормальных условиях эксплуатации зарядное устройство не нужно. Батарея должна заряжаться от генератора. И заряд при постоянном напряжении исправного автомобиля – самый правильный и полезный для АКБ.

Задача стационарного зарядного устройства – восстановить батарею пусть не полностью, но достаточно для того, чтобы генератор уже дозарядил на 100%. При заряде постоянным током во избежание перезаряда и «выкипания», то есть расхода воды из электролита, стационарное зарядное устройство прерывает работу на уровне 14,4 В, переходя в режим подзаряда минимальным током при хранении. Это обычно не позволяет зарядить батарею полностью. А генератор заряжает ее в режиме постоянного напряжения.

В зависимости от настроек системы электроснабжения автомобиля диапазон регулирования напряжения составляет 13,8–14,5 В. Ток заряда определяется внутренним сопротивлением батареи, которое характеризует ее состояние в данный момент, и снижается по мере приближения значения напряжения на клеммах батареи к напряжению генератора. То есть стационарное зарядное устройство выдает конкретный ток в соответствии со своим алгоритмом, а от генератора батарея забирает ток, который ей нужен. Вот почему зарядное устройство не может зарядить так же, как генератор.

Какой должен быть режим заряда?

При напряжении разомкнутой цепи менее 12,3 В батарея имеет право покапризничать при пуске мотора, особенно зимой. И если она пребывает в таком состоянии уже долго, то полностью восстановить ее сможет заряд при постоянном напряжении, но малым током – около 1 А. После того как батарея сможет принимать бóльшие значения, ток увеличится. В любом случае такую «реанимацию» желательно проводить в специализированном сервисе. Не запускайте ситуацию и контролируйте заряженность батареи, особенно перед длительным хранением – например, если улетаете в отпуск.

Когда НРЦ падает ниже 10,5 В, это уже сверхглубокий разряд. Если батарею посадили за короткое время, ее можно быстро зарядить большим током 10–20 А (10% от значения номинальной емкости) от стационарного устройства в течение нескольких часов. Если же батарея испытывала хронический недозаряд и помирала медленно, заряд необходимо начинать минимальным током при постоянном напряжении. Для этого придется обратиться в специализированный сервис.

Снимать ли батарею с автомобиля для заряда?

Нет, это перестраховка. Хотя теоретически газовыделение действительно может стать причиной взрыва батареи. Правила поведения очень простые: не курить рядом с батареей во время заряда и не закорачивать клеммы.

Можно «прикуривать» от другой машины?

Мнения на этот счет часто расходятся, но споры идут лишь о сохранности электрооборудования автомобиля и соответствии его инструкции по эксплуатации. Неоспоримо одно: аккумулятор при этом точно не пострадает! По нашему мнению, «прикуривание» безопасно, если соблюдается нехитрая схема: положительные клеммы донора и акцептора соединяем между собой, а отрицательный вывод донора сажаем на кузов «прикуриваемого» автомобиля.

Редакция благодарит эксперта Национальной ассоциации производителей источников тока Дмитрия Тищенко за помощь в подготовке материала.

В ассортименте интернет-магазина «За рулем» есть недорогие и проверенные временем зарядные устройства Тамбовского завода. Отличный подарок и себе, и товарищу-автолюбителю!

Источник

Как правильно заряжать аккумуляторный электроинструмент

Процесс зарядки аккумуляторного инструмента довольно тривиален и достаточно неинформативен: аккумулятор устанавливается в зарядное устройство, после чего последнее включается в розетку. Как только индикатор укажет на полный заряд — все, процесс можно считать завершенным.

Это видимая сторона медали. На самом деле, в зависимости от типа используемых источников питания, в паре «аккумулятор/зарядное устройство» протекают процессы, сильно разнящиеся друг от друга. Рассмотрим их более детально.

Как правильно заряжать NiCd аккумуляторы

Никель-кадмиевые источники питания до сих пор можно встретить во многих видах аккумуляторного инструмента. Они достаточно дешевы, неприхотливы и просты в использовании.

К сильным сторонам NiCd батарей можно смело отнести:

долговечность. Аккумуляторы этого типа способны без особых потерь выдержать порядка 1000 циклов заряда/разряда без существенной потери емкости, позволяя ей оставаться на уровне 80 %. Пик производительности NiCd элемента питания приходится на первые 300-400 циклов заряда/разряда;
высока нагрузочная способность. Источник питания выдает стабильный ток разряда практически во всем диапазоне своей емкости.

Из графика видно, что при токе разряда величиной 1С стабильность напряжения на клеммах аккумулятора сохраняется в диапазоне 80 % его емкости. Падение напряжения проявляется при расходе оставшихся 20 % заряда.

Здесь следует сделать одно очень важное отступление.

Ток заряда и ток разряда аккумулятора принято «привязывать» к емкости источника питания, которая обозначается символом «С». К примеру, у аккумулятора емкостью 1000 мА∙ч ток разряда, обозначенный как 1С, составит 1 А.

сохранение рабочих характеристик при отрицательных температурах. Пожалуй, это единственные представители аккумуляторных систем, которые без проблем могут как работать, так и заряжаться на морозе;
длительное хранения без потери рабочих характеристик. Только NiCd аккумуляторы позволительно хранить долгое время полностью разряженными;
невысокая стоимость аккумуляторных элементов.

К недостаткам никель-кадмиевых источников питания относятся:

необходимость в первоначальном обслуживании. Для «вывода» аккумулятора на номинальное значение его емкости потребуется произвести 5–7 полных циклов заряда/разряда;
наличие «эффекта памяти», существенно снижающего емкость аккумулятора. Источник питания не рекомендуется заряжать при его неполном разряде, поскольку это чревато деградацией элемента и существенной потерей эксплуатационных характеристик.

«Эффект памяти» — потеря емкости аккумулятора вследствие кристаллизации электролита, ведущей к уменьшению площади активной поверхности для протекания электрохимических реакций.

высокий саморазряд. Неиспользуемая аккумуляторная батарея теряет до 10 % заряда в первые сутки хранения, и до 20 % своей емкости в течение месяца;
необходимость технического обслуживания. Чтобы аккумуляторы долгое время сохраняли свои эксплуатационные характеристики, их нужно раз в три месяца подвергать циклу полного заряда/разряда, даже если они не используются;
рост давления при высокой температуре. При нагреве «банки» элемента до 70˚С в области электродов активно выделяется кислород. В конструкции элемента предусмотрен защитный клапан, стравливающий чрезмерное давление, но характеристики аккумулятора при его срабатывании безвозвратно снижаются;
токсичность кадмия. Элементы этого типа требуют соблюдения особых условий утилизации.

Для качественного заряда и использования имеющейся мощности NiCd аккумулятора по максимуму, его следует заряжать малым зарядным током, величина которого составляет порядка 0,1С. Да, подготовка аккумулятора к работе займет уйму времени (порядка 14–16 часов), но это исключит его нагрев и порчу.

Ускорить зарядку можно используя следующую схему:

первые 10 % емкости — зарядка током 2С;
с 10 % до 70 % — током 1,5С;
остаток до 100 % — током 0,5С.

Такая схема позволит получить полностью заряженный источник питания по прошествии 5–6 часов. Главное, чтобы зарядное устройство было качественным и обеспечивало такой алгоритм зарядки (умело отслеживать наполнение емкости банок аккумулятора по росту температуры и/или росту напряжения на выводах элемента) и своевременно меняло величины зарядных токов.

Как правильно заряжать NiMH аккумуляторы

Довольно схожи с NiCd источниками питания по параметрам и эксплуатационным характеристикам никель-металл гидридные аккумуляторы. Но они более экологичны, поскольку не содержат кадмия.

NiMH источники питания обладают практически теми же «плюсами», что и их предшественники. При этом «эффект памяти» у них менее выражен, им присуща большая емкость при тех же массогабаритных показателях.

Без нескольких ложек дегтя тоже не обошлось. Во-первых, NiMH аккумуляторы несколько дороже никель-кадмиевых собратьев. Во-вторых, жизненный цикл источников питания ограничен 500 циклами. В-третьих, у металл гидридных аккумуляторов больший саморазряд, достигающий 30 % потерь в месяц.

Чтобы сохранить работоспособность элементов, неиспользуемых длительное время, хранить их нужно в полностью заряженном состоянии, периодически устраивая им полный цикл разряда с последующим зарядом.

Методология зарядки NiMH аккумуляторов схожа с зарядкой никель-кадмиевых элементов, но имеет свои особенности. Во-первых, заряжать их малыми токами (0,1С–0,3С) довольно проблематично, поскольку зарядному устройству сложно «отследить» полный заряд батареи, а большие токи приводят к чрезмерному нагреву элемента и его ускоренной деградации. Оптимальным считается зарядка аккумуляторов токами 0,5С. Во-вторых, следует четко контролировать время заряда рекомендованное производителем. Дело в том, что никель-металл гидридные аккумуляторы очень любят перезаряд и возникающий вследствие него перегрев.

Нужно четко контролировать температуру аккумуляторов! При ее превышении значения в 45 ˚С зарядку следует прервать полностью или остановить на время, необходимое для остывания элементов. Это действие существенно продлит их срок службы.

Поскольку NiMH аккумуляторы более привередливы к режиму зарядки, категорически запрещается использовать для их пополнения энергией зарядное устройство, предназначенное для NiCd аккумуляторов. Его более «топорные» алгоритмы заряда гарантированно выведут металл-гидридный элемент из строя.

Обратная совместимость зарядок позволительна. Никель-кадмиевые источники питания без проблем заряжаются зарядными станциями от NiMH аккумуляторов.

Как правильно заряжать Li-Ion аккумуляторы

Новые модели электроинструмента, в большинстве своем оснащаются Li-Ion источниками питания. Сильными сторонами литиевых аккумуляторов являются:

малый вес. Это очень важное свойство, поскольку речь идет о ручном инструменте, который приходится держать в руках по несколько часов кряду;
высокая удельная емкость литиевых элементов. При одинаковых габаритных размерах с аккумуляторами предыдущих поколений, емкость Li-Ion батареи будет превышать их в 1,5–3 раза;
низкий саморазряд. При длительном хранении неиспользуемый аккумулятор разряжается ориентировочно на 5 % в месяц;
практически отсутствует «эффект памяти», что дает конечному пользователю возможность подзаряжать аккумулятор по мере необходимости, не особо заморачиваясь с контролем остатка заряда;
высокая энергоэффективность. Пиковые токи нагрузки могут превышать 30С, хотя наилучшие результаты в плане отдачи энергии достигаются при значениях, не превышающих 10С.

Недостатки тоже имеются:

крайне плохая переносимость низких температур. Емкость падает просто катастрофически;
высокая стоимость, обусловленная ценой материалов, используемых при изготовлении элементов и необходимостью наличия в схеме BMS-контроллера батареи (BMS — Battery Monitoring System), отслеживающего параметры «здоровья» аккумулятора;

BMS-контроллер отслеживает уровень напряжения на каждом элементе аккумуляторной сборки и принудительно отключает его при достижении значения 4,2 В. Превышение этого порога может привести к возгоранию аккумулятора.

ограниченный жизненный цикл. Li-Ion аккумулятор, как правило, может пережить 1000 циклов заряда/разряда без существенной потери емкости.

На длительное хранение литиевые аккумуляторы рекомендуется отправлять наполовину заряженными.

Для зарядки Li-Ion источников питания применяется так называемый алгоритм CC/CV (constant current/constant voltage), означающий сначала зарядку постоянным по величине током, а затем напряжением с постоянным значением.

На первом этапе поддерживается постоянное значение тока заряда, которое находится в диапазоне 0,5С-1С.

Производители Li-Ion аккумуляторов рекомендуют заряжать их изделия током 0,8С и ниже, для продления срока службы элементов.

На этом этапе напряжение на контактах довольно быстро растет. При достижении значения в 4,2 В на один элемент, что составляет порядка 80 % от полной емкости батареи, начинается второй этап зарядки, при котором напряжение поддерживается на достигнутом уровне, а ток постепенно снижается до значений 0,05С–0,1С. При их достижении зарядка считается оконченной.

Как правило, стандартное время зарядки Li-Ion аккумулятора составляет 2–3 часа, но оно во многом зависит от емкости используемой в электроинструменте батареи и имеющегося в арсенале мастера зарядного устройства.

Чтобы ориентировочно оценить время зарядки, нужно емкость аккумулятора разделить на ток заряда, выдаваемый зарядным устройством.

Быстрая зарядка аккумуляторного инструмента

Теоретически, возможность быстрой зарядки присутствует во всех рассмотренных типах аккумуляторов. В случае с NiCd и NiMH источниками питания, возможна быстрая зарядка большими токами (1С–3С) до 70 % от заявленной емкости, но краеугольным камнем является необходимость контроля температуры заряжаемых источников питания, поскольку существует огромная вероятность лавинообразного роста давления внутри элемента и его физического повреждения.

В лагере литиевых аккумуляторов ситуация несколько иная. В продаже можно встретить достаточное количество «быстрых зарядок», с номинальными значениями зарядных токов 8 А и даже 16 А.

Но здесь важно понимать, что их максимальные величины будут использоваться лишь на первом этапе зарядки, до достижения элементами порога в 4,2 В, а далее зарядка идет по обычному сценарию.

Конечно, быстрые зарядки существенно экономят время, но производители крайне неохотно идут по пути увеличения тока, прекрасно понимая, что такие режимы (зарядные токи достигают 2С или даже 3С) существенно снижают жизненный цикл аккумулятора. Репутация дороже.

Внимательный читатель возразит, что, мол, в мобилках давно и повсеместно используются технологии быстрой зарядки, и они практически никак не сказываются на снижении жизненного цикла аккумулятора! И будет прав, но лишь отчасти. Здесь мы сталкиваемся с большой маркетинговой уловкой, которая под видом «быстрой зарядки» предлагает пользователю щадящую аккумулятор технологию с зарядными токами уровня 0,9С–1,1С (при стандартных 0,5С–0,8С). Когда как в настоящей «быстрой зарядке» речь идет о значениях зарядных токов, начиная от 2С.

Но пора остыть и вернуться к последнему графику, чтобы понять, что производителю просто невыгодно «убивать» аккумулятор смартфона, ставя под сомнение надежность своей марки.

Более наглядно о технологии быстрой зарядки рассказано в видеоблоге:

Хотя в ролике речь идет о мобильных устройствах, озвученные в нем тезисы, справедливы и для литий-ионных аккумуляторов для электроинструмента.

Источник

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор — 11 советов

Аккумулятор, точнее АКБ, – это аккумуляторная кислотная батарея. Имеется на всех автомобилях, исполняет функцию вспомогательного источника электроэнергии бортовой сети во время стоянки двигателя, служит для его запуска.

На автомобилях используют в основном свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Срок службы их невелик, в пределах двух-трех лет, в отдельных случаях до пяти. Чтобы достичь максимального показателя, это устройство необходимо качественно и в срок обслуживать.

Основная задача аккумулятора – накапливание электроэнергии и отдача ее в нужный момент и в необходимом объеме потребителю. На транспортном средстве запуск двигателя находится в приоритете.

В холодное время года и во время длительной стоянки, батарея самостоятельно разряжается. Если допустить ее полного разряда, то период службы резко сократиться, или аккумулятор вовсе перестанет работать.

Чтобы не допустить до критического значения, рекомендуется во время заряжать АКБ специальным зарядным устройством и соблюдать определенные правила обслуживания и эксплуатации.

Подготовка аккумулятора к зарядке

Аккумуляторная батарея может садиться по разным причинам. Большинство случаев происходит от невнимательности водителя: забыл выключить внешние световые приборы, не выключил зажигание, всю ночь проработал радиоприемник, приоткрыта дверь, от чего в салоне горел свет. Это все при неработающем двигателе. Возможны и другие случаи разрядки АКБ: неполадки в бортовой электросети, вышел из строя генератор, длительная стоянка авто на сильном морозе и т. д.

После таких случаев, несомненно, придется заряжать аккумулятор. Прежде всего, его нужно подготовить:

снять с автомобиля;
очистить от грязи и пыли корпус;
зачистить клеммы от окисления;
занести в хорошо проветриваемое помещение (где будет происходить зарядка), так как при зарядке выделяется водород, а это очень горючий газ;
определить место для зарядки в помещении, подальше от электрооборудования;
если батарея была долго на морозе, то ее необходимо отогреть в теплом помещении до +20С, ни в коем случае нельзя греть феном, горячей водой или другими нагревательными приборами, аккумулятор должен оттаять сам.

Соблюдение техники безопасности

Прежде всего, нужно понять, что аккумуляторная батарея — это источник повышенной опасности. Содержит ядовитые и агрессивные вещества: свинец, серная кислота, а выделяет мышьяк и водород.

Поэтому при проведении, каких либо манипуляций, в том числе зарядка батареи, необходимо соблюдать элементарные правила техники безопасности:

все работы с аккумуляторами проводятся в проветриваемом нежилом помещении;
оптимальной температура воздуха в помещении должна быть в пределах +18С — +25С;
работать только в средствах индивидуальной защиты: резиновые перчатки, защитные очки, удобная спецодежда, закрывающая все части тела;

нельзя курить, пользоваться открытым огнем, неисправными искрящими электроприборами;

для зарядки использовать специальное зарядное устройство, отвечающее всем требованиям;
сначала нужно закрепить клеммы на батареи, потом включать зарядное устройство;
аккумуляторная батарея должна стоять на ровной, устойчивой, сухой поверхности;

перед зарядкой из АКБ необходимо выпустить скопившиеся газы, почистив газоотводы или выкрутив пробки из банок;

после окончания работ необходимо тщательно вымыть руки теплой водой с мылом.

Процесс зарядки, пошаговая инструкция

Аккумуляторная батарея — источник постоянного тока, поэтому заряжается она «выпрямителем». Состоит зарядное устройство из понижающего трансформатора, диодного моста, панели управления с приборами и выходными клеммами.

Разновидность устройств велика и зависит от производителей. Большинство из них имеют автоматическое или полуавтоматическое управление, что упрощает процесс зарядки.

Подключение зарядного устройства к аккумулятору

Подключение происходит следующим образом:

1. Подсоединить клеммы от зарядного устройства к АКБ, соблюдая полярность. «Плюс» — красный провод к «плюсу», «минус» — черный провод к «минусу».
2. На панели управления установить параметры: напряжение (U), силу тока (I).
3. Вилку питающего кабеля устройства включить в сеть.
4. Нажать на устройстве кнопку «Вкл».

Отключение происходит в обратном порядке.

Настройка зарядного устройства

Чтобы настроить выпрямитель на зарядку, нужно определиться в каком режиме будет она происходить.

Существует два режима: при неизменном токе и при неизменном напряжении.

Зарядка при постоянном токе

Это эффективный режим. Дает возможность полностью зарядить батарею в короткий срок, однако, требует контроля и вмешательства в период процесса:

изначально для зарядки аккумулятора устанавливаем зарядный ток равный 10% от емкости батареи (например: емкость 60 А/час, ток 6 А);
заряжаем до тех пор, пока напряжение на клеммах не достигнет значения 14,4В;
после этого снижаем силу тока до 3А и продолжаем зарядку, пока не начнется выделение газов:
аккумулятор считается заряженным, если в течение одного – двух часов напряжение и ток остается неизменным;
полная зарядка АКБ происходит примерно за 10 часов.

Зарядка при постоянном напряжении

Этот режим проще, но длительнее, батарея не получает полный заряд, а всего лишь 80% — 85%.

В этом процессе устанавливается напряжение в пределах 14.4 – 14,5В, и включается зарядка. Начальный ток при зарядке высокий, может достигать 50А, поэтому зарядное устройство, должно быть снабжено защитой ограничения тока до 20А.

По мере зарядки батареи, ток будет снижаться до нуля, а напряжение будет равно напряжению выпрямителя.

На практике, в этом режиме, АКБ заряжается более суток и на 80%.

Несколько замечаний и советов при зарядке аккумуляторной батареи:

пробки в банках должны быть сняты, чтобы выходил газ;
если температура аккумулятора повышается (40С – 50С), зарядку необходимо выключить, после остывания включить снова;
проконтролировать уровень электролита в банках, если ниже, то долить дистиллированную воду (не простую, не кипяченую и не электролит).

Ускоренная зарядка АКБ

Этот способ используют в экстренных случаях, и выглядит он как обычная зарядка при неизменном токе. Только для этого зарядный ток устанавливают не 10% от емкости батареи, а 20%. То есть, при емкости 60 А/ч ток устанавливается 12А. За короткое время аккумулятор не зарядится до 100%, но на запуск двигателя хватит.

В этом процессе особое внимание нужно уделить температуре электролита, не допускать его перегрева выше 45С – 50С.

Этот «драконовский» метод зарядки, по возможности, лучше избегать, иначе он приведет к быстрому выходу из строя источника питания.

Проверка и профилактика АКБ

Аккумулятор следует держать в чистоте, особенно его клеммы, которые подвергаются окислению. Периодически, хотя бы два раза в год, делать проверку его состояния и профилактические работы, начиная с внешнего осмотра:

корпус и клеммы должны быть чистыми, без механических повреждений, если это присутствует – устранить;
если батарея имеет повышенную температуру, возможно одна или несколько банок замкнуты, то есть между пластинами образовались кристаллы сульфатов свинца (исправить это невозможно, особенно самостоятельно, но в некоторых случаях мастера могут помочь);
измеряем напряжение между клеммами, оно должно быть в пределах от 12,6В до 14В, если меньше, то источник необходимо зарядить.

После внешнего осмотра, убедившись, что аккумуляторная батарея в порядке, и все недочеты исправлены, нужно измерить плотность электролита. Есть специальный прибор, доступный и простой в обращении, называется ареометр.

Плотность нужно мерить по банкам, в заряженном аккумуляторе она должна быть от 1,27 до 1,29 г/см3. Расхождение плотности между банками не должно превышать 0,02 г/см3. Если в одной из банок плотность ниже, чем в остальных на 0,10 – 0,16 г/см3, то вероятно в ней произошло замыкание.

Если при замере оказалось напряжение ниже 12,6В, а плотность менее 1,24 г/см3, то батарею необходимо зарядить.

Все замеры даются в среднем при температуре +25С.

Делая периодически эти манипуляции можно добиться, что аккумулятор проработает долго и безотказно, несмотря на времена года.

Время зарядки аккумулятора

Время зарядки зависит от вида и состояния аккумулятора, зарядного устройства и тока зарядки. Чем выше ток, тем быстрее заряжается батарея.

Если АКБ подсел и не может запустить двигатель, ускоренной зарядке достаточно, чтобы через 15 минут раскрутить маховик.

Зарядка выпрямителем в режиме при неизменном токе займет 10 – 12 часов, а самый щадящий режим при неизменном напряжении продлится более суток.
Соответственно, каждый водитель выбирает то, что ему больше подходит.

Признаки успешной зарядки аккумулятора

Внешние признаки того, что аккумулятор зарядился – кипение электролита. Также, после отключения АКБ от зарядного устройства, измеряется напряжение на клеммах, и определяется плотность электролита. Если эти параметры соответствуют номиналу, то батарея заряжена.

Экстренные меры по зарядке АКБ зимой

Зачастую, простояв ночь на сильном морозе, автомобиль не заводится. Причин множество. Одна из них — замерз аккумулятор. Лучше снять его и занести в теплое помещение для оттаивания.

Некоторые умельцы рекомендуют поставить батарею в таз с теплой водой, так якобы быстрее оттает, но это может плачевно закончиться. Во-первых, при резком нагревании расширится электролит. Во-вторых, корпус при нагреве может лопнуть как толстостенный стеклянный стакан.

Также не нужно применять бытовые нагревательные приборы. Лучше, если АКБ отогреется сам, и его электролит примет жидкую консистенцию. После оттаивания проверить напряжение и плотность, если необходимо, зарядить, применяя один из методов.

Прикуривание от заряженной АКБ

Существует еще одна возможность подзарядить аккумулятор, от другого аккумулятора. Для этой цели применяют два кабеля разных цветов, красный и черный, большого сечения с зажимами на концах.

При помощи этих кабелей соединяются клеммы севшей батареи и заряженной. Процесс соединения необходимо производить в определенной последовательности:

1. Сначала красный провод одним концом подключаем к «плюсу» заряженной батареи.
2. Далее второй конец красного провода зажимаем на «плюсе» разряженной батареи.
3. Берем конец черного провода и подсоединяем его к «минусу» разряженной батареи.
4. Второй конец черного провода зажимаем на «минусе» рабочей батареи.

Ждем несколько минут, чтобы севшая батарея заработала, и запускаем двигатель.

Специальный набор для оживления аккумулятора

Существуют несколько видов аппаратов для оживления АКБ. Самое доступное и простое — это пуско-зарядное устройство. Оно поможет не только запустить двигатель, но и зарядить аккумулятор. Один минус – необходимо для него иметь сеть 220 вольт, а для этого, как минимум, нужен гараж.

Есть еще одно устройство, работает автономно и может запустить двигатель автомобиля даже без аккумуляторной батареи. Называется оно «бустер».

Похоже на внешний аккумулятор для телефона, но выходные токи большие, заряжается дома, носить можно в портфеле.

Очень просто управлять:

подсоединить провода от «бустера» к клеммам батареи, соблюдая полярность;
дождаться сигнала на индикаторе;
запустить двигатель;
отсоединить провода.

Мировая промышленность в большом ассортименте выпускает АПЗУ (автономное пуско-зарядное устройство) с параметрами: напряжение от 14 до 19 вольт, силой тока от 300 до 600 ампер и емкостью от 12000 до 25000 mAh. Применяется для запуска двигателей с различными объемами.

Частота подзарядки аккумулятора

При соблюдении всех правил эксплуатации АКБ подзаряжают минимум два раза в год. Лучше если это будет перед зимой и после зимы.

Также заряжают, если автомобиль простоял по каким-либо причинам долгое время, потому что аккумуляторная батарея имеет свойство саморазряда, еще в автомобиле имеется сигнализация, которая постоянно потребляет электроэнергию.

Производители аккумуляторных кислотных батарей прилагают памятки или инструкции к своим изделиям, если внимательно читать и следовать их указаниям, то АКБ долго и надежно прослужат владельцам.

Источник

«Память аккумулятора», зарядка с 0 до 100% и «перезаряд»: правда и мифы о батареях смартфонов

Осенью прошлого года техноиндустрия перешла в новую реальность: производители один за другим начали убирать зарядные устройства из комплекта смартфонов. Компании объясняют это экологией и тем, что дома у пользователей наверняка хранится много зарядок от старых смартфонов и другой электроники. Заявление как минимум спорное, но не меньше дискуссий возникает вокруг самого́ процесса зарядки: как вообще восполнять энергию так, чтобы через 8—10 месяцев смартфон не стал разряжаться в полтора раза быстрее. Мы собрали всю информацию о правильной зарядке.

Важно понимать: сохранить емкость аккумулятора в первозданном виде не получится — уже с первым получением заряда он начинает очень медленно деградировать. Тем не менее можно сделать простые вещи, которые реально продлят срок службы аккумулятора. Это как с молодостью: оставаться вечно юным нельзя, но здоровый образ жизни и правильное питание без вредных привычек позволят, насколько это возможно, оставаться в тонусе значительно дольше. «Эффект памяти» — миф Удивительно, как стереотипы застревают в наших головах. Один из расхожих мифов о зарядке аккумуляторов касается «эффекта памяти». Суть в том, что батарею нужно заряжать до 100% и «высаживать» до нуля. Иначе, мол, процесс заряда будет некорректным. Это было справедливо только для никель-металл-гидридных (Ni-MH) и никель-кадмиевых (NiCd) аккумуляторов — такие уже и не встретить в смартфонах, планшетах, умных часах.

Производители давно перешли на литиево-ионные (Li-ion) батареи. И они как раз не подвержены «эффекту памяти». Более того, зарядка по старой методике (100% — 0% — 100%) нежелательна для актуальных аккумуляторов. У исследователей из разных центров различаются рекомендации по использованию литиево-ионных батарей, но в чем они единогласны — такие аккумуляторы не любят полного разряда и максимального заряда. То есть лучше всего не допускать падения заряда ниже 20—30% и не поднимать его выше 70—80%. Постоянное удержание энергии в пределах 20—80% обеспечивает оптимальные условия для долголетия батареи. Об этом прямо говорит Samsung на своем сайте: «Лучше не допускать падения заряда ниже 20%. Полный разряд может сократить время жизни батареи».

Изображение: unsplash.comПравда, такой вариант не всегда удобен. Во-первых, получается, полную емкость лучше не использовать. Во-вторых, многие люди оставляют смартфон заряжаться на ночь. Это логичный сценарий: за день активного использования аккумулятор почти наверняка будет в районе 20—30%, какой бы крупной ни была батарея. Поставил заряжать, лег спать — и утром 100%. Главное — использовать только оригинальные и сертифицированные производителем смартфона зарядные устройства, кабели и беспроводные «подушки». «Ноунейм» за пару рублей из киоска на рынке может не только быстро прикончить батарею, но и привести к возгоранию. «Перезаряда» не бывает Все современные устройства с аккумуляторами останавливают подачу энергии по достижении 100% заряда, и в этом плане опасности никакой нет. Смартфон можно оставлять на ночь подключенным к сети, «перезаряда» не существует. Другое дело, что в режиме ожидания смартфон продолжает расходовать заряд, пусть и делает это очень медленно. В результате, когда емкость падает до 99%, электроника просыпается и вновь разрешает зарядку, пока она не дойдет до 100%. И вот это уже не лучшим образом отражается на долголетии аккумулятора. Но по сравнению с другим вредоносным фактором — в первую очередь высокими температурами — критичной такую проблему не назвать.

По этой причине в iOS появился «оптимизированный» режим зарядки. Система запоминает ваш сценарий использования, и при подключении к розетке на всю ночь смартфон сперва получит 80% заряда, а потом, незадолго до вашего пробуждения, восполнит батарею до максимума.

Изображение: unsplash.com Что такое цикл зарядки Производители рассчитывают срок службы аккумуляторов в своих устройствах исходя из циклов зарядки. Например, у iPhone это 500 циклов, за которые емкость не должна упасть ниже 80% от первоначальной. На первый взгляд кажется, что один цикл — это когда девайс просто зарядился до максимума. В реальности же все чуть сложнее.

Допустим, вы поставили смартфон на зарядку, когда у него оставалось 35% заряда. По достижении 100% полный цикл не завершился, потому как аккумулятор зарядился только на 65%. И лишь когда остаток энергии упадет со 100 до 65% (то есть минус 35%), цикл будет засчитан. Поэтому небольшое на первый взгляд число циклов, на которые рассчитан аккумулятор, не должно пугать: 500 циклов не равняются пяти сотням подключений к зарядке, если только все пятьсот раз аккумулятор не был разряжен до нуля. Во время зарядки лучше оставить телефон в покое При подключении к источнику питания смартфон продолжает работать от аккумулятора. Важно по возможности снизить энергопотребление в момент зарядки, то есть просто не пользоваться устройством час-полтора. Активное использование смартфона во время зарядки приводит к микроциклам и ломает привычный сценарий «закачивания» энергии. В результате нарушается работа отдельных ячеек, и они могут терять заряд быстрее других.

Если без телефона жизнь невозможна, постарайтесь не запускать энергоемкие приложения — особенно видео и трехмерные игры. В таких случаях при сильной нагрузке на «железо» статус заряда может даже не меняться. Значит, зарядное устройство не способно наполнить батарею энергией, потому как она расходуется в слишком больших количествах. Также большой расход энергии приводит к нагреву батареи, что очень негативно отражается на ее жизни.

Изображение: unsplash.com Не использовать чехлы Это кажется излишним и неудобным: постоянно доставать смартфон из чехла на время зарядки. Но такая рекомендация есть даже на официальном сайте Apple. Причина — литиево-ионные аккумуляторы довольно чувствительны к высоким температурам, и некоторые чехлы создают эффект парника.

— Если вы заметили, что ваше устройство нагревается во время зарядки, первым делом извлеките его из чехла, — советует Apple.

С само́й температурой все непросто. Идеально, если она в районе 20 градусов. Чем выше — тем сильнее изнашивается аккумулятор и, соответственно, быстрее теряется емкость. Исследование организации Battery University показало, что за год постоянных зарядок до 100% при температуре 25—30 градусов емкость упадет до 80%, а при температуре 40 градусов — до 65%. Если заряжать при 60 градусах, то понадобится всего три месяца на падение емкости до 65%. Здесь особое внимание нужно обратить в солнечные дни: не оставляйте телефон на подоконнике или торпедо машины, особенно во время зарядки.

Однако литиево-ионные батареи боятся не только высоких, но и низких температур, поэтому в зимнее время оптимально носить смартфоны не в сумках, а во внутренних карманах одежды. Быстрая зарядка Здесь мнения специалистов расходятся. Судя по всему, дело просто в относительной новизне быстрых зарядок и их недостаточной изученности. Исходя из имеющейся информации, быстрая зарядка не вредит.

Такие зарядки созданы для максимально оперативного насыщения батареи энергией. Условно, забыли перед сном подключить кабель к телефону, утром проснулись — а там 5%. И впереди напряженный день с мотанием по городу. Тогда быстрая зарядка реально спасает: пока завтракаете и собираетесь, она восполнит аккумулятор до 70—80%. Потом забрали телефон и побежали по делам. И именно это — оптимальный сценарий для быстрых зарядок. Ждать зарядки до 100% не рекомендуется.

Инженер издания iFixit Артур Ши сравнивает аккумуляторы с губками: если капать на нее воду, сперва влага впитывается отлично. Но если продолжать это делать долгое время, вокруг губки образуется лужа. Во избежание схожей ситуации примерно после 80% заряда оставшиеся 20% накапливаются значительно медленнее. В таком случае польза от быстрой зарядки уже теряется.

Если все перечисленное кажется неудобным и заставит ломать свои привычки — ничего страшного, рекомендации можно игнорировать. Аккумулятор в любом случае, даже при соблюдении всех правил, будет деградировать: вопрос только в скорости потери емкости. Из личного опыта — за год iPhone XS Max в чехле при регулярных ночных зарядках оригинальным «кубиком» либо сторонней беспроводной «подушкой» потерял только 2% емкости.

Если не собираетесь пользоваться смартфоном дольше полутора-двух лет — можно не заморачиваться. Однако несколько очень простых правил позволят сохранить батарею пусть не в первоначальной кондиции, но в близкой к ней. А значит, устройство будет дольше работать на одном заряде и не подведет в важный момент.

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Источник